SK على بطارية الحالة الصلبة القائمة على الكبريتيد: هدف كثافة الطاقة 800WH/L
في الآونة الأخيرة ، بدأ مجال تكنولوجيا البطارية العالمي في اختراق كبير. أعلنت الشركة المصنعة للبطاريات الكورية الجنوبية SK على أن هدف كثافة الطاقة لبطاريات الدولة الصلبة القائمة على الكبريتيد التي طورتها هي 800 ساعة/لتر ، والتي تتجاوز بكثير مؤشرات الأداء الحالية لبطاريات ليثيوم أيون السائدة ، وجذب انتباهًا واسعًا من الصناعة. ستجمع هذه المقالة بين الموضوعات الساخنة للشبكة بأكملها خلال الأيام العشرة الماضية لتحليل الخلفية والأهمية والآفاق المستقبلية لهذا الاختراق التكنولوجي بالنسبة لك بالتفصيل.
1. الخلفية الفنية لجميع بطارية الحالة الصلبة
تعتبر بطاريات الحالة الصلبة جميعها الاتجاه الأساسي لتكنولوجيا البطارية من الجيل التالي. يستخدمون الشوارد الصلبة في الحالة الصلبة لاستبدال الشوارد السائلة التقليدية ، والتي لها مزايا السلامة العالية ، والحياة الأطول وكثافة الطاقة العالية. وفقًا للطرق التقنية المختلفة ، تنقسم بطاريات الحالة الصلبة بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: نظام الأكسيد ونظام الكبريتيد ونظام البوليمر.
نوع البطارية | كثافة الطاقة (WH/L) | حماية | يكلف |
---|---|---|---|
بطاريات ليثيوم أيون التقليدية | 500-700 | وسط | قليل |
بطارية الحالة الصلبة جميعها | 800-1000 | عالي | عالي |
بطارية الحالة الصلبة أكسيد | 600-800 | عالي | وسط |
2. تفاصيل SK على اختراق التكنولوجيا
تحتوي بطارية All-Solid State المستندة إلى الكبريتيد التي أعلنتها SK في هذا الوقت على الخصائص الفنية الرئيسية التالية:
المعلمات الفنية | فِهرِس |
---|---|
كثافة الطاقة | الهدف 800WH/L. |
الحياة الدورية | أكثر من 1000 مرة |
سرعة الشحن | 0-80 ٪ وقت الشحن ≤15 دقيقة |
نطاق درجة حرارة التشغيل | -30 ℃ ~ 60 ℃ |
من خلال صيغ الإلكتروليت الكبريتيد المبتكرة وهندسة الواجهة ، نجح فريق SK في البحث والتطوير في حل المشكلات الفنية الرئيسية مثل ضعف الاستقرار الكيميائي ومقاومة الواجهة الكبيرة لبطاريات الكبريتيد التقليدية. تشمل التقنيات الحاصلة على براءة اختراع:
1.
2. تقنية تعديل واجهة ترسب الطبقة الذرية
3. تصميم هيكل القطب المركب ثلاثي الأبعاد
3. تحليل نمط المنافسة الصناعية
على الصعيد العالمي ، أصبحت المنافسة في البحث والتطوير في بطاريات الحالة الصلبة جميعها شرسة بشكل متزايد. فيما يلي مقارنة بين أحدث التقدم في الشركات المشاركة الرئيسية:
مَشرُوع | الطريق الفني | هدف كثافة الطاقة | جدول الإنتاج الضخم |
---|---|---|---|
SK على | نظام الكبريتيد | 800WH/L. | 2028 |
تويوتا | نظام الكبريتيد | 750WH/L. | 2027 |
QuantumScape | نظام الأكسيد | 700WH/L. | 2025 |
كاتل | سائل صلب مختلط | 600WH/L. | 2026 |
4. آفاق آفاق التطبيق الفني
إذا تم تحقيق هدف كثافة الطاقة 800WH/L لـ SK ، فسيؤدي ذلك إلى تغييرات في التطبيق الثورية:
1.حقل المركبات الكهربائية: يمكن أن يتجاوز بسهولة 1000 كيلومتر من السيارات الكهربائية وتقصير وقت الشحن بشكل كبير.
2.مجال الطيران: توفير حلول طاقة قابلة للحياة للطائرات الكهربائية.
3.نظام تخزين الطاقة: تحسين كثافة تخزين الطاقة بشكل كبير وتقليل تكاليف تخزين الطاقة في الوحدة.
4.إلكترونيات المستهلك: زيادة عمر البطارية من الهواتف الذكية والأجهزة الأخرى من 2 إلى 3 مرات.
وفقًا لتوقعات الصناعة ، سينمو حجم سوق البطارية العالمي بالكامل من 500 مليون دولار أمريكي في عام 2023 إلى أكثر من 30 مليار دولار أمريكي في عام 2030 ، مع معدل نمو مركب سنوي يزيد عن 50 ٪. SK على هذا الاختراق التكنولوجي سوف يسارع بلا شك هذه العملية.
5. التحديات والاتجاهات المستقبلية
على الرغم من التوقعات الواسعة ، لا تزال بطاريات الكبريتيد جميعها تواجه العديد من التحديات:
نوع التحدي | أسئلة محددة | اتجاه الحل |
---|---|---|
التحدي المادي | استقرار الكبريتيد | تطوير مواد مركبة جديدة |
تحدي الحرف | إنتاج واسع النطاق | تكنولوجيا التصنيع المستمرة |
تحدي التكلفة | استخدام المعادن الثمينة | بدائل المواد |
قال SK On إنه سيتم استثمار أكثر من مليار دولار أمريكي في البحث وتطوير بطاريات الدولة الصلبة في السنوات الثلاث المقبلة ، مع التركيز على اختراق الاختناق الرئيسيين لعمليات الاستقرار المادي وعمليات الإنتاج الضخم. في الوقت نفسه ، تتفاوض الشركة على التعاون مع العديد من مصنعي السيارات وتخطط لإطلاق عينات هندسية بحلول عام 2025.
مع تسارع حياد الكربون العالمي ، أصبحت أهمية تكنولوجيا البطارية عالية الأداء بارزة بشكل متزايد. أعلنت SK على هدف كثافة الطاقة 800WH/L هذه المرة لا يمثل اختراقًا متطرفًا في تكنولوجيا البطارية فحسب ، بل من المحتمل أيضًا إعادة تشكيل المشهد المستقبلي لتخزين الطاقة والتطبيق. يتوقع خبراء الصناعة أن 2024-2025 ستصبح فترة نافذة رئيسية لتسويق تقنية بطارية الحالة الصلبة ، ويستحق الاهتمام المستمر.
تحقق من التفاصيل
تحقق من التفاصيل